JP3859854B2 - コンバイン - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンバインにおける穀粒タンクから穀粒を機外に排出するための排出オーガの操作が先端操作であるか否かを検出して、エンジン回転数を制御し、排出オーガに必要な動作速度を一定に維持するようにしたコンバインに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、コンバイン本機側の操作部とは別に、排出オーガの先端側にその操作部を設け、オーガ先端側操作によるオーガ昇降を行うコンバインは知られている。そして、オペレータ或いは運搬車上の作業者がオーガ先端側操作部材の操作によって、排出オーガの位置を微調整する際、その操作部材とエンジン回転制御とは関連せずに独立した制御のみで、両者に技術的に関連する制御手段は備わっていなかった。
【０００３】
すなわち、このようなコンバインにおいて、オーガ先端側の操作によるオーガ昇降時、自動的にエンジン回転数を定格回転数に上げ、その作業をしない状態では、低回転数に下げる機能（オートデセル機能）は備わっていなかった。
また、コンバインにおけるエンジン回転数を定格回転数にて出力を増減調節する定回転制御を実行中に、オペレータが操縦部において排出オーガをコンバイン本体に近接したトラックの所定位置に旋回操作し、オーガ排出作業中にトラックに排出した穀粒が山盛りになったような場合に、排出オーガの位置を調整するためにオーガクラッチを切ると、エンジン回転数がアイドリングになり、オーガ先端操作でのオーガ上昇速度が遅くなるという問題が生じた。
さらに、排出オーガに延長オーガが装着されている場合に、油圧流量の不足により排出オーガが上昇しないという不都合も生じた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、これらの問題を解決すべくなされたものであり、オーガ先端操作時に、自動的にエンジン回転数を定格回転数に上げ、非作業時には低回転数に下げる機能（以下、「オートデセル機能」という。）を持たせることにより、オーガ昇降のスムースな制御を行うことができるコンバインを提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、穀粒タンク内の穀粒を機外に排出させるための排出オーガを有し、穀粒タンク内に穀粒が無いことを検出した場合にオーガクラッチをＯＦＦにし、かつエンジン出力をアイドリング出力に低下させる制御機構、および穀粒排出オーガにおける横オーガ筒の上昇スイッチ、下降スイッチ、右旋回スイッチ、左旋回スイッチ、排出オーガクラッチＯＮスイッチ、および排出オーガクラッチＯＦＦスイッチとを有する、オーガ先端側に設けられた排出オーガ制御装置とを有するコンバインにおいて、前記オーガ先端側に設けられた排出オーガ制御装置から、排出オーガクラッチＯＮスイッチが入力された場合、または、排出オーガクラッチＯＦＦスイッチと前記横オーガ筒の上昇スイッチ、下降スイッチ、右旋回スイッチおよび左旋回スイッチのいずれかとが入力された場合に、エンジン回転数を定格回転数にする制御手段を備えたことを特徴とするコンバインである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施例について説明する。
図１は走行部としての左右一対の走行クローラが備えられたコンバインの側面図であり、図２はコンバインの平面図、図３は脱穀部の側面図、図４はコンバインの動力伝達系を示すスケルトン図、図５は穀粒タンクの内のスクリューコンベヤの側面図である。
【０００７】
左右一対の走行クローラ（２）を有するコンバイン（１）の進行方向に向かって左側には脱穀装置（３）を搭載し、同じくコンバイン（１）の前部には単動式の油圧シリンダ（６）により昇降可能な刈取前処理装置（４）を配置する。該刈取前処理装置（４）の下部フレームの下側にはバリカン式の刈刃装置（５）を、前方には６条分の穀稈引起装置（８）が配置され、該穀稈引起装置（８）と脱穀装置（３）におけるフィードチェン（７）前端との間には穀稈搬送装置（８ａ）（８ｂ）が配置され、穀稈搬送装置（８ａ）の下部前方には分草体（８ｃ）が突設されている。
【０００８】
脱穀装置（３）における扱室（１０）内の扱胴（１１）の回転軸線がコンバイン（１）の進行方向に沿うように配置し、扱室（１０）の左端に配置されたフィードチェン（７）にて根元部を挟持されて搬送される穀稈の穂先部が扱胴（１１）の下面側で脱穀される。扱室（１０）の下部の処理室（１２）には、排塵口（１３）を除いてクリンプ網（１４）が張設され、このクリンプ網（１４）を漏下した被処理物は、その下方でコンバイン（１）の進行方向に沿って前後揺動する揺動選別機構（１５）における前後対のフィードパン（１６），（１７）に受けられ、チャフシーブ（１８）にて揺動選別を受ける。このとき、その下方の唐箕ファン（１９）及び前記前後対のフィードパン（１６）（１７）に送風する送風ファン（２０）にて被処理物は風選別を受けつつグレンパン（２１）及び選別網（２２）から整粒として一番受け樋（２３）方向に落下する。なお、扱室（１０）の側方には処理胴（２９）が配置され、扱胴（１１）後部側方にて被処理物の一部が処理胴（２９）方向に送られてさらに脱穀処理される。
【０００９】
揺動選別機構（１５）の後部チャフシーブから落下した二番処理物は、二番受け樋（２４）にて受けられ、そのスクリューコンベヤ（２４ａ）及び二番還元コンベヤ（２５）を介して篩線（２６）上に放出されて、再度の選別を受ける。前記揺動選別及び風選別を受けて整粒となった穀粒は一番受け樋（２３）のスクリューコンベヤ（２３ａ）を介して穀粒タンク（９）に集められ、排出オーガ（２８）を介して機外に搬出される。処理室（１２）内の塵は吸引ファン（３０）にて機外に排出され、フィードチェン（７）の後端で受け継がれた排藁は、排藁チェン（３１）を介して長い状態でコンバイン（１）の後方に排出されるか、または排藁カッタ（３３）にて適宜短く切断した後排出される。なお、符号（３２）は、コンバイン（１）の前部右側に配置した運転室である。
【００１０】
図４は、コンバインの動力伝達系を示すスケルトン図であって、運転室（３２）の下方に配置したエンジン（３５）からの出力の一方は、オーガクラッチ（３６）を介して穀粒タンク（９）内の底スクリューコンベヤ（３７）及び縦コンベヤ（３８）に動力伝達し、次いで、図６に示す排出オーガ（２８）内のスクリューコンベヤ（５０）に伝達される。
【００１１】
エンジン（３５）からの他の出力は、動力分岐用ミッション（３９）内の無段変速機構（６０）を介して扱胴駆動軸（４０）、選別駆動軸（４１）に伝達する一方、動力分岐用ミッション（３９）の別の出力軸から走行用の油圧ポンプ油圧モータ式（ＨＳＴ）走行駆動部（４２）への駆動軸（４３）及び刈取前処理装置（４）への定速回転駆動軸（４４）に動力伝達される。
また、前記ＨＳＴ式走行駆動部（４２）より出力する刈取同調駆動軸（４５）から、ワンウエイクラッチ（４５ａ）及び同調クラッチ（４６）を介して刈取軸（４７）に動力伝達させ、フィードチェン（７）に直接伝達する。また、刈取軸（４７）に設けた刈取前処理部クラッチ（４９）を介して、刈取前処理装置（４）への動力伝達をＯＮ・ＯＦＦするように構成されている。それぞれの同調クラッチ（４６）、刈取クラッチ（４８）、刈取前処理部クラッチ（４９）をそれぞれＯＮ・ＯＦＦ操作するには、それぞれのクラッチに対応する電磁ソレノイド等のクラッチアクチュエータをＯＮ・ＯＦＦ動作するように構成されている。なお、同調クラッチ（４６）はベルトのテンションを緊張・緩和することにより動力継断するテンションクラッチであっても良い。
従って、車速同調制御を禁止（中止）する場合等で、動力分岐用ミッション（３９）の定速回転駆動軸（４４）を介して刈取軸（４７）に動力伝達し、ＨＳＴ式走行駆動部（４２）より出力する刈取同調駆軸（４５）の回転数が前記定速回転駆動軸（４４）からの回転数より低い場合や、刈取同調駆動軸（４５）がコンバインの後退方向に回転する場合には、ワンウエイクラッチ（４５ａ）が空回りする。
【００１２】
次に、図５乃至図７を参照しながら、前記穀粒タンク（９）内に貯えられた穀粒を図示しないトラックの荷台等に排出するための排出オーガ（２８）の構成を詳述すると、穀粒タンク（９）の底からその後端の排出口（５１）に軸線が略垂直方向となるように立設した縦オーガ筒（５２）を連設する。該オーガ筒（５２）の下筒体（５２ａ）と上筒体（５２ｂ）との内部にわたって内蔵した縦スクリューコンベヤ（３８）の下端と前記底スクリューコンベヤ（３７）の終端との間には、べベルギヤ等からなる伝動継手（５３）が配置されている。
【００１３】
上筒体（５２ｂ）の上端には、横方向軸線の引継スクリュー（５４）を内蔵する引継部ケース（５５）と、該引継部ケース（５５）の一側に設けた継手部（５６）箇所で起伏回動自在に連結された横スクリューコンベヤ（５０）を内蔵した横オーガ筒（５７）とを備える。
縦オーガ筒（５２）における固定的な下筒体（５２ａ）に対して図示しない継手部を介して上筒体（５２ｂ）がその軸線回りに回動可能に装着されており、この上筒体（５２ｂ）は、穀粒タンク（９）の外面等に突出させた筒状の支持部材（６０）を介して回動可能に支持されている。
【００１４】
正逆回転可能な駆動モータ等の旋回用アクチュエータ（６１）に取付く駆動ギヤ（６２）から上筒体（５２ｂ）の外周に固着した従動ギヤ（６３）に動力伝達することにより、上筒体（５２ｂ）がその軸線回りに左右に旋回し、引継部ケース（５５）と共に前記横オーガ筒（５７）が左右に旋回できるように構成されている。
なお、穀粒タンク（９）の底部に設けた底スクリューコンベヤ（３７）のスクリュー軸の他端とエンジン（３５）からの動力伝達部のオーガクラッチ（３６）は、プーリに巻掛けしたベルトのテンションを、電動アクチュエータの作動にて緩めることで動力伝達を継続するように構成してもよい。
【００１５】
図６の矢印方向に回動する縦スクリュー（３８）の上端には、引継スクリュー（５４）方向に穀粒を跳ねるための羽根車（６４）を設けてあり、縦スクリューコンベヤ（３８）の軸（３８ａ）と引継スクリュー（５４）の軸（５４ａ）とをベベルギヤ対（６５）（６６）を介して動力伝達する。前記軸（５４ａ）の他端は、内部にベベルギヤを備えた継手管（６７）に軸支持されている。また、横オーガ筒（５７）内の端部スクリュー（６８）と先端側の横スクリューコンベヤ（５０）とは前記継手管（６７）内のベベルギヤを介して図６の矢印方向に回動して、横オーガ筒（５７）内の穀粒は先端の排出口（６９）に向かって搬送される。
【００１６】
横オーガ筒（５７）を起伏駆動させるための昇降用アクチュエータとしての油圧シリンダ（７０）は単動型であり、該油圧シリンダ（７０）の一端を縦オーガ筒（５２）における上筒体（５２ｂ）の外面に固定した支持ブラケット（７１）に、他端を横オーガ筒（５２）の外面にそれぞれピン（７２）（７３）を介して回動可能に枢着されている。
前記縦オーガ筒（５２）の水平回動を阻止して位置決めするためのブレーキ手段（７４）は、上筒体（５２ｂ）の外周に固着した水平鍔状のブレーキ板（７５）と、該ブレーキ板（７５）の両面に挟持するブレーキ用アクチュエータ（７６）とからなり、該ブレーキ用アクチュエータ（７６）はブレーキ板（７５）の両面を押圧するブレーキシュー付きの油圧シリンダユニットにより構成されており、ブレーキ用アクチュエータ（７６）は前記支持ブラケット（７１）に取付られている。また、（８９）は排出オーガ（５７）に固定した回動ポテンショメータ式の昇降ポジションセンサであり、排出オーガの傾斜角を示すポテンショメータである。
【００１７】
図７に示す符号（７７）は、前記横オーガ筒（５７）の昇降用アクチュエータである油圧シリンダ（７０）とブレーキ用アクチュエータ（７６）とを作動制御するための油圧回路で、油圧ポンプ（７８）と、油圧シリンダ（７０）のための電磁ソレノイド（７９ａ）（７９ｂ）付き手動兼用電磁制御弁（７９）と、ブレーキ用アクチュエータ（７６）のためのパルス幅変調制御（ＰＷＭ）用調速ソレノイドを有する電磁ソレノイド付き制御弁（８０）とを備えている。
【００１８】
操縦部（８１）の近傍等に設けたマイクロコンピュータ等の電子式のコントローラ（８２）は、後述する穀粒排出オーガ（２８）における横オーガ筒（５７）の左右旋回及び昇降、穀粒排出作動の制御を実行するものであって、各種演算を実行する中央処理装置（ＣＰＵ）の他、上記各作動の制御プログラムを記憶させるための読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、各種データを記憶させるための随時読み書き可能メモリ（ＲＡＭ）、後述する各種入力部及び出力部に接続してデータを伝送するための入出力インターフェイス等から成り、以下のような入出力部を接続する。
【００１９】
図８は排出オーガ制御の機能ブロック図である。
即ち、穀粒タンク（９）内の穀粒をトラックの荷台等に排出する排出オーガ（２７）の上昇、下降、及び左右旋回操作の動力接続動作を行うオーガ上昇スイッチ（９１）・オーガ下降スイッチ（９２）、オーガ左旋回スイッチ（９３）・オーガ右旋回スイッチ（９４）、及び前記穀粒タンク（９）における底スクリューコンベヤ（３７）に動力を継断するオーガクラッチ（３６）の動力伝達動作を行うオーガクラッチＯＮスイッチ（９５）・オーガクラッチＯＦＦスイッチ（９６）等が、コントローラ（８２）の本体側オーガ入力ポート（９０）に接続されている。
【００２０】
同じく、前記本体側オーガ操作スイッチと同等の機能を有するオーガ先端側に設けたオーガ上昇スイッチ（９１')・オーガ下降スイッチ（９２')、オーガ左旋回スイッチ（９３')・オーガ右旋回スイッチ（９４')、及びオーガクラッチＯＮスイッチ（９５')・オーガクラッチＯＦＦスイッチ（９６')等が前記コントローラ（８２）のオーガ先端側の操作部材入力ポート（９０')に接続されている。
【００２１】
また、コントローラ（８２）の出力ポートには、エンジン出力を自動制御し、一定に保持するエンジン制御コントローラ（１００）、及び排出オーガ（２７）の上昇、下降、左右旋回を行う各電磁制御弁のオーガ上昇ソレノイド（１１１）・オーガ下降ソレノイド（１１２）、オーガ左旋回ソレノイド（１１３）・オーガ右旋回ソレノイド（１１４）、及びオーガクラッチＯＮソレノイド（１１５）・オーガクラッチＯＦＦソレノイド（１１６）等が接続されている。
【００２２】
次に、排出オーガ（２８）等の動作制御について説明する。
その制御態様の第１は、穀粒排出作業を実行している途中において、穀粒センサ（８７）により穀粒タンク（９）内に穀粒がないと判断された場合には、適宜時間（縦筒（５２ａ）の底部に位置する穀粒が搬送されて排出口（６９）に到達するのに必要な時間）だけ遅らせてオーガクラッチ（３６）をＯＦＦにするようにオーガクラッチアクチュエータ（８４）をＯＦＦにするというものであり、この制御により、オペレーターは穀粒タンク（９）内の穀粒の残量について注意をすることなく、他の作業に専念することができたり、次の動作について準備することができる。
【００２３】
第２の制御態様は、前記オーガクラッチ（３６）のＯＦＦ動作に連動してエンジン出力をアイドリング出力に低下させるように制御するものであり、より詳しくは、オーガクラッチ（３６）のＯＦＦの直前にエンジン出力を低下させることが好ましい。これにより、排出オーガの空転駆動をなくし、燃料消費を節約することができる。
【００２４】
第３の制御態様は、選択スイッチ（８８）の切換により、オーガクラッチ（３６）のＯＦＦ動作だけ（第１制御態様または第２の制御態様の実行）を実行するか、前記オーガクラッチ（３６）のＯＦＦ動作に加えて、穀粒排出が完了した後に横オーガ筒（５７）をオーガレスト（８３）の位置まで復帰させる動作を実行するかを選択するものである。このように後者の制御を実行すると、オペレータは穀粒排出作業の開始のためのスイッチ操作のみ行えば、その排出作業後の横オーガ筒（５７）を収納位置まで復帰させるという作業も自動的に実行され、穀粒排出作業が至極簡便になる。
【００２５】
以上は、オペレーターが運転室（３２）の操縦部（８１）において、横オーガ筒（５７）を制御する実施態様について説明したが、排出オーガ先端に制御装置を設けて、オペレーター或いはそれ以外の作業者が前記制御装置をコンバイン（１）上、或いはトラックの荷台で操作可能なオーガ先端操作制御装置について、図９に基づいて説明する。
排出オーガ（２８）先端側に制御装置としての操作ボックス（２８ａ）を設けて、該ボックス（２８ａ）には、排出オーガ位置調整レバーとして、上昇スイッチ（９１')・下降スイッチ（９２')、左旋回スイッチ（９３')・右旋回スイッチ（９４')からなるクロス操作レバースイッチ（２８ｂ）、及び排出オーガクラッチ（３６）の動力接続を継断させる排出オーガクラッチＯＮスイッチ（９５')・排出オーガクラッチＯＦＦスイッチ（９６')からなる排出オーガクラッチスイッチ（２８ｃ）がそれぞれ設けられている。
【００２６】
上記の制御装置を有する排出オーガの先端側操作の実施例１を、図８乃至図９に基づいて説明する。トラック等の穀粒運搬車にオーガ排出作業を行うに際して、運搬車上の作業者が排出オーガ先端側の操作ボックス（２８ａ）に設けられた排出オーガクラッチスイッチ（２８ｃ）を「入」に操作すると、コントローラ（８２）は前記スイッチ（２８ｃ）の入力信号を検出して、エンジン制御コントローラ（１００）に信号を出力する。
【００２７】
穀粒運搬車上の作業者が排出オーガ（２８）の位置を微調整する際、排出オーガクラッチ（３６）のＯＦＦスイッチ（９６')を入れて、オーガ上昇スイッチ（９１')或いはオーガ下降スイッチ（９２')、さらにはオーガ左旋回スイッチ（９３')或いはオーガ右旋回スイッチ（９４')の操作に応じて、オーガ上昇ソレノイド（１１１）或いはオーガ下降ソレノイド（１１２）、さらにはオーガ左旋回ソレノイド（１１３）或いはオーガ右旋回ソレノイド（１１４）を作動して、排出オーガ（２８）の位置微調整を実行し、該オーガが所定位置に位置決めされた時点でオーガ先端側操作ボックス（２８ａ）のオーガクラッチＯＮスイッチ（９５')を入れてオーガ排出作業を開始する。上記の操作の頻繁の繰り返しに対しても、オーガ先端側操作であることをコントローラ（８２）が検出しているので、エンジン回転数を定格回転にしながら、オーガ操作による負荷の変動に応じて出力を増減することができ、従来のようにエンジン回転数が低回転に落ちて、オーガ上昇速度が遅くなるという不都合は解消された。（実施例１）
【００２９】
以上の排出オーガ側先端部材による制御の実施例１を説明する。定回転制御実施を具体的に指令制御するために、操縦部（８１）の操作パネルに設けたエコノミーモード切換えスイッチ（図示せず）をＯＮして、入っている場合には、図９に示す排出オーガ（２８）先端に設けた操作ボックス（２８ａ）上のオーガクラッチスイッチ（２８ｃ）の出力信号をコントローラ（８２）が検出し、オーガ先端操作であることを判別し、排出オーガ先端操作に切替わったことを確認してコントローラ（８２）の出力信号に基づいて、エンジン回転数を２６００ｒｐｍの定格回転数にする。
【００３６】
【発明の効果】
以上のように、穀粒タンク内の穀粒を機外に排出するための排出オーガを有するコンバインにおいて、本発明の請求項１のものによれば、エンジン回転数を定格回転数に維持できるので、オーガ排出に必要な動作速度が確保でき、頻繁なエンジン回転数変化による不快感を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】コンバインの側面図
【図２】コンバインの平面図
【図３】脱穀部の側面図
【図４】動力伝達系統のスケルトン図
【図５】穀粒タンク内のスクリューコンベヤの側断面図
【図６】縦オーガ筒と横オーガ筒との連接部を示す断面図
【図７】排出オーガの概略制御ブロック図
【図８】排出オーガの機能ブロック図
【図９】排出オーガ先端側操作部
【符号の説明】
１ 走行機体
２ 走行クローラ
３ 脱穀装置
４ 刈取前処理装置
９ 穀粒タンク
２８ 排出オーガ
２８ａ 操作ボックス
２８ｂ オーガ位置調整レバー
２８ｃ 排出オーガクラッチスイッチ
３５ エンジン
３６ オーガクラッチ
３７ 底スクリューコンベヤ
３８ 縦スクリューコンベヤ
５２ 縦オーガ筒
５７ 横オーガ筒
８２ コントローラ
８３ オーガレスト
８４ オーガクラッチ用アクチュエータ
８７ 穀粒検出センサ
８８ 選択スイッチ
８９ 昇降ポジションセンサ
９０ 本機側排出オーガ制御入力ポート
９０’ 排出オーガ先端側操作部制御入力ポート
１００ エンジン制御コントローラ

Claims (1)

1. 穀粒タンク内の穀粒を機外に排出させるための排出オーガを有し、穀粒タンク内に穀粒が無いことを検出した場合にオーガクラッチをＯＦＦにし、かつエンジン出力をアイドリング出力に低下させる制御機構、および穀粒排出オーガにおける横オーガ筒の上昇スイッチ、下降スイッチ、右旋回スイッチ、左旋回スイッチ、排出オーガクラッチＯＮスイッチ、および排出オーガクラッチＯＦＦスイッチとを有する、オーガ先端側に設けられた排出オーガ制御装置とを有するコンバインにおいて、
   前記オーガ先端側に設けられた排出オーガ制御装置から、排出オーガクラッチＯＮスイッチが入力された場合、または、排出オーガクラッチＯＦＦスイッチと前記横オーガ筒の上昇スイッチ、下降スイッチ、右旋回スイッチおよび左旋回スイッチのいずれかとが入力された場合に、エンジン回転数を定格回転数にする制御手段を備えたことを特徴とするコンバイン。

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